KR101844476B1 - 자동차용 카메라 모듈 및 이를 이용한 주차 유도 방법 - Google Patents

자동차용 카메라 모듈 및 이를 이용한 주차 유도 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주차 안내선 및 주차 영역의 이미지가 저장된 메모리와, 상기 메모리에 저장된 이미지와 촬영된 영상을 합성하는 이미지 센서와, 상기 차량의 조향각 정보를 송신하여 주차 지점까지의 예상 주행궤적을 생성하는 제어부 및 상기 이미지 센서로부터 받은 합성 영상과 상기 제어부로부터 받은 예상 주행궤적을 합성하는 영상 합성부를 포함하는 자동차용 카메라 모듈을 개시한다.

Description

자동차용 카메라 모듈 및 이를 이용한 주차 유도 방법{Automobile camera module and method of Guiding Parking}
본 발명은 자동차용 카메라 모듈 및 이를 이용한 주차 유도 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 조향각에 따른 예상 주행궤적을 실시간으로 표시하여 주차를 용이하도록 유도할 수 있는 자동차용 카메라 모듈 및 이를 이용한 주차 유도 방법에 관한 것이다.
최근의 자동차 개발 추세는 기본적인 주행 성능과 함께 안정성과 다양한 편의성을 제공하고 있으며, 차체 내부 또는 외부에 다수의 센서를 채용하여 차량 주변의 외부 환경을 차량 내에서 감지할 수 있도록 하고 있다.
그 중 하나로 주차시 카메라 촬영 영상에 의해 차량의 이동 궤적이 표시됨으로써, 차량의 진행 방향을 예측할 수 있어 초보 운전자 또는 고령의 운전자도 용이하게 주차가 가능할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.
그러나 이러한 기술은 주행방향을 표시하고자 하는 패턴(점, 선, 면, 좌표등)을 외부 저장장치(RAM, ROM)를 이용하여 저장하고, 이 정보를 카메라 장치로부터 획득한 영상과 합성하여 디스플레이 장치에 표시하고 것으로서, 외부 저장장치를 이용하기 때문에 시스템 단가가 상승하고, 복잡도가 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 조향각에 따른 예상 주행궤적을 표시하여 주차를 용이하도록 유도할 수 있는 자동차용 카메라 모듈 및 이를 이용한 주차 유도 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 일 실시예에 따른 자동차용 카메라 모듈은 차량의 주차 안내선 및 주차 영역의 이미지가 저장된 메모리; 상기 메모리에 저장된 이미지와 촬영된 영상을 합성하는 이미지 센서; 카메라 턴-온시 상기 차량의 조향각 정보를 송신하여 주차 지점까지의 예상 주행궤적을 생성하는 제어부; 및 상기 이미지 센서로부터 받은 합성 영상과 상기 제어부로부터 받은 예상 주행궤적을 합성하는 영상 합성부;를 포함하고, 상기 차량의 주차 안내선 및 주차 영역의 이미지는 움직이지 않는 고정 이미지이고, 상기 제어부 및 상기 영상 합성부는 카메라 모듈의 내부에 배치되고, 상기 제어부는 상기 조향각 정보를 실시간으로 수신하여 최대 조향각 주행궤적과 최소 조향각 주행궤적을 기반으로 현재 조향각에 따른 예상 주행궤적을 생성하고, 상기 제어부는 상기 합성 영상과 상기 예상 주행궤적을 합성하여 차량의 디스플레이부에 전송한다.
삭제
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 일 실시예에 따른 주차 유도 방법은 평행주차 또는 직각주차 중 하나의 주차 모드를 선택하는 단계; 선택한 주차 모드에 따라 주차 영역을 선택하는 단계; 상기 선택된 주차영역의 대응되는 주차 안내선 정보와 차량의 예상 주행궤적 정보를 출력하는 단계; 및 상기 차량의 전후 이동에 따라 진행 위치 정보를 출력하는 단계;를 포함하고, 상기 주차 영역을 선택하는 단계는, 제공된 주차 영역 이미지가 원하는 주차 영역과 매칭되지 않는 경우 차량을 이동시켜 주차 영역 이미지를 원하는 주차 영역과 매칭시키고, 상기 차량의 예상 주행궤적 정보를 출력하는 단계는, 카메라 모듈의 내부에 배치된 제어부가 조향각 정보를 실시간으로 수신하여 최대 조향각 주행궤적과 최소 조향각 주행궤적을 기반으로 현재 조향각에 따른 예상 주행궤적을 생성하고, 상기 예상 주행 궤적을 상기 카메라 모듈이 촬영한 영상에 합성하여 출력한다.
본 발명에 따르면, 제어부에서 실시간으로 예상 이동궤적을 산출하므로 시스템의 복잡도가 감소하고 처리 속도가 증가하며, 상대적으로 작은 사이즈의 메모리만으로도 처리 가능하므로 제조 비용이 절감되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주차용 카메라 모듈의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주차용 카메라 모듈의 변형예이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예상 주차궤적 산출 방법을 보여주는 개념도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주차 유도 방법을 보여주는 흐름도이고,
도 5 a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 주차 유도 과정을 보여주는 각 단계별 예시도이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이의 화면을 보여주는 사진이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주차용 카메라 모듈의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주차용 카메라 모듈의 변형예이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예상 주차 궤적 산출 방법을 보여주는 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차용 카메라 모듈(100)은 차량의 주차 안내선 및 주차 영역의 이미지가 저장된 메모리(120)와, 상기 메모리(120)에 저장된 이미지와 촬영된 영상을 합성하는 이미지 센서(110)와, 상기 차량의 조향각 정보를 수신하여 예상 주행궤적을 생성하는 제어부(130), 및 상기 이미지 센서(110)로부터 받은 합성 영상과 상기 제어부(130)로부터 받은 예상 주행궤적을 합성하는 영상 합성부(140);를 포함한다.
상기 메모리(120)는 카메라 모듈(100) 내에 설치되어 상기 이미지센서에 메모리(120)의 저장 정보를 송신한다. 이때, 상기 메모리(120)는 플래시 메모리(120)로 구성될 수 있으며, 주차 종류, 주차 방향, 주차 안내선, 주차 영역, 경고 문구 등의 이미지가 저장될 수 있다.
상기 이미지 중에서 주차 안내선은 주차 모드(평행주차, 직각주차) 또는 주차방향(좌측 또는 우측)에 따라 다양한 이미지가 저장된다. 그러나 본 실시예에 따른 주차 안내선의 이미지는 조향각의 변화에 따라 연속적으로 변화하는 이미지가 아닌 선택된 하나의 이미지만을 제공하므로 상대적으로 저장되는 이미지 수가 적으므로 메모리 용량이 작아 제품의 단가를 절감할 수 있는 장점이 있다.
상기 이미지 센서(110)는 주차시 전방 또는 후방의 영상을 촬영하며, 상기 메모리(120)에서 수신된 주차 모드, 주차 방향, 주차 안내선, 주차 영역, 경고 문구 등의 이미지 중 적어도 어느 하나 이상을 합성한 후, 합성된 안내이미지 영상을 화상 신호로 변환한다.
상기 제어부(130)는 통신부(200)와 캔(CAN) 통신에 의해 실시간으로 차량의 조향 각도 정보, 속도 정보 등을 수신받을 수 있다. 또한, 이미지 센서(110)와 I2C 통신을 통해 데이터 송,수신 가능하도록 연결될 수 있다.
상기 제어부(130)는 통신부(200)를 통해 수신받은 조향각 각도 정보에 의해 예상 진행 궤적을 생성한다. 도 3을 참조할 때, 먼저 Camera On시에 차량의 특성을 고려한 최대 조향각(예를 들면, 540°또는 720 °) 주행궤적과 최소 조향각의 주행궤적을 기반으로 주행궤적 내 다수의 좌표를 생성한다.
이후, 캔 통신에 의해 실시간으로 조향각(Steering 각도) 정보를 받아 최대 조향각의 주행궤적 대비 비례적으로 좌표를 산출한 후, 각 좌표를 연결하여 주행궤적을 생성한다.
구체적으로 예상 주행궤적의 x좌표와 Y좌표는 각각 하기 관계식에 의하여 정해질 수 있다.(주차 종료 지점이 4point인 경우를 예시함)
[관계식 1]
xn -4 = x0-4 -ㅿx
[관계식 2]
yn -4 = y0 -4 -ㅿy
이때 x좌표의 변화량(ㅿx)은 (x0-4 - xe -4)/ (θ c/ θ m)이고, y좌표의 변화량(ㅿy)은 (y0 -4 - ye -4)/ (θ c/ θ m)이다.(여기서 θ m은 최대 조타각이고, θ c는 현재 조타각이다.)
상기 영상 합성부(140)는 오버레이 칩(Overlay chip)으로 구성될 수 있으며, 상기 이미지 센서(110)로부터 안내 이미지가 합성된 영상을 수신받고, 상기 제어부(130)로부터 예상 진행 궤적 정보를 받아 이를 합성한 후, 이를 DAC(digital to analog converter)에서 아날로그 신호로 변환하여 표시부(300)로 전송하게 된다.
상기 영상 합성부(140)의 구성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제어부(130)에 의해 안내 이미지가 표시된 영상과 예상 진행 궤적을 합성할 수도 있다. 그러나 이 경우 제어부(130)의 부피가 커지고, 처리 시간이 길어지는 단점이 있으므로 별도의 영상 합성부(140)를 구비하는 것이 좋다.
또한, 도 2와 같이 이미지 센서 자체가 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있는 이미지 센서(제품명 MT9V126, 128)의 경우에는 합성된 영상을 이미지 센서를 통해 아날로그 신호로 변환한 후 앰프(180)를 통해 출력할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주차 유도 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 5 a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 주차 유도 과정을 보여주는 각 단계별 예시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 주차 유도 방법은 평행주차 또는 직각주차 중 하나의 주차 모드를 선택하는 단계(S10)와, 상기 선택한 주차 모드에 따라 주차 영역을 선택하는 단계(S20)와, 상기 선택된 주차영역의 대응되는 주차 안내선 정보와 차량의 예상 주행궤적 정보를 출력하는 단계(S30), 및 상기 차량의 전후 이동에 따라 진행 위치 정보를 출력하는 단계(S40)를 포함한다.
먼저, 상기 평행주차 또는 직각주차 중 하나의 주차 모드를 선택하는 단계(S10)는 도 5a와 같이 디스플레이 화면상에 직각주차 또는 평행주차 화면이 출력된다.
상기 선택한 주차 모드에 따라 주차 영역을 선택하는 단계(S20)는 주차 모드가 선택된 경우 그에 해당하는 주차 방향 정보가 출력된다. 예를 들면, 도 5b와 같이 직각주차가 선택된 경우 좌측 또는 우측 방향의 화면이 출력되어 이 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 선택된 주차영역의 대응되는 주차 안내선 정보와 차량의 예상 주행궤적 정보를 출력하는 단계(S30)는 먼저, 도 5c와 같이 주차 안내선(20)과 주차 안내선의 끝에 연결된 주차 영역(21)이 표시되며, 현재 상태의 조향 각도에 따른 예상 이동궤적(11)이 표시된다.
상기 주차 안내선(20)과 주차 영역(21)은 저장되어 있는 이미지가 영상에 합성된 것으로서, 고정된 이미지로 제공된다. 따라서 주차영역이 실제 주차하려는 영역을 일치하지 않는 경우에는 차량을 전진 또는 후진하여 이미지의 주차 영역을 실제 주차 영역과 일치시킬 수 있다.
상기 예상 이동궤적(11)은 원근감을 표시하기 위하여 사다리꼴 형상(11)으로 표시될 수 있으나, 화살표(12) 등과 같이 다양한 방법으로 표시될 수 있다. 예상 이동궤적(11)은 도 5d와 같이 차량의 조향각이 변화함에 따라 실시간으로 변경되어 출력됨으로써 사용자가 주차 가능하도록 핸들을 정확히 조절할 수 있다. 예를 들면, 차량의 조향각이 20°이상 변화한 경우마다 디스플레이 화면에 변경된 예상 이동궤적을 표시할 수 있다.
이후, 도 5e와 같이 핸들의 조작에 따라 예상 이동궤적(11)이 상기 주차 안내선(20)과 일치하는 경우 차량을 진행시켜 주차를 유도할 수 있다. 따라서 사용자가 예상 이동궤적(11)을 주차 안내선(20)과 일치시킴으로써 손쉽게 주차할 수 있는 장점이 있다.
이때 상기 예상 이동궤적(11)이 상기 주차 안내선(20)과 일치하는 경우 예상 이동궤적의 색상을 다르게 출력하여 사용자로 하여금 주차가 가능함을 인식하게 할 수 있다. 이때 구체적인 색상은 사용자의 기호 및 디스플레이의 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이후, 차량의 전후 이동에 따라 진행 위치 정보를 출력하는 단계(S40)는 차량이 주차를 진행하는 경우 속도 정보에 따라 거리 정보를 계산하여 표시할 수 있으며, 거리가 0인 경우 정지 표시를 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주차 화면을 보여주는 사진이다. 이를 참조할 때, 자동차 내부의 디스플레이에는 후방 영상과 함께 좌, 우 표시 버튼(121)(122)과 경고 문구(123) 및 안내 주차선(124) 및 주차 영역이 표시되고, 이동 예상궤적이 녹색 화살표로 표시될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 이미지 센서 120: 메모리
130: 제어부 140: 영상 합성부

Claims (9)

  1. 차량의 주차 안내선 및 주차 영역의 이미지가 저장된 메모리;
    상기 메모리에 저장된 이미지와 촬영된 영상을 합성하는 이미지 센서;
    카메라 턴-온시 상기 차량의 조향각 정보를 수신하여 주차 지점까지의 예상 주행궤적을 생성하는 제어부; 및
    상기 이미지 센서로부터 받은 합성 영상과 상기 제어부로부터 받은 예상 주행궤적을 합성하는 영상 합성부;를 포함하고,
    상기 차량의 주차 안내선 및 주차 영역의 이미지는 움직이지 않는 고정 이미지이고,
    상기 제어부 및 상기 영상 합성부는 카메라 모듈의 내부에 배치되고,
    상기 제어부는 상기 조향각 정보를 실시간으로 수신하여 최대 조향각 주행궤적과 최소 조향각 주행궤적을 기반으로 현재 조향각에 따른 예상 주행궤적을 생성하고,
    상기 제어부는 상기 합성 영상과 상기 예상 주행궤적을 합성하여 차량의 디스플레이부에 전송하는 자동차용 카메라 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 CAN (Controller Area Network) 통신에 의해 외부 통신부로부터 실시간으로 차량의 조향각 정보를 수신하는 자동차용 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 주차 종류, 주차 방향, 경고 문구 중 적어도 하나의 이미지가 저장된 자동차용 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 예상 주행 궤적은 차량의 조향각의 변화에 따라 실시간으로 변경되는 자동차용 카메라 모듈.
  7. 평행주차 또는 직각주차 중 하나의 주차 모드를 선택하는 단계;
    선택한 주차 모드에 따라 주차 영역을 선택하는 단계;
    상기 선택된 주차영역의 대응되는 주차 안내선 정보와 차량의 예상 주행궤적 정보를 출력하는 단계; 및
    상기 차량의 전후 이동에 따라 진행 위치 정보를 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 주차 영역을 선택하는 단계는, 제공된 주차 영역 이미지가 원하는 주차 영역과 매칭되지 않는 경우 차량을 이동시켜 주차 영역 이미지를 원하는 주차 영역과 매칭시키고,
    상기 차량의 예상 주행궤적 정보를 출력하는 단계는, 카메라 모듈의 내부에 배치된 제어부가 조향각 정보를 실시간으로 수신하여 최대 조향각 주행궤적과 최소 조향각 주행궤적을 기반으로 현재 조향각에 따른 예상 주행궤적을 생성하고, 상기 예상 주행 궤적을 상기 카메라 모듈이 촬영한 영상에 합성하여 출력하는 주차 유도 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 주차 안내선과 예상 주행궤적이 일치하면 예상 주행궤적의 색상 정보를 변경하여 출력하는 주차 유도 방법.

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